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建筑结构丨东北亚传奇地标——高518m大连绿地中心

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1、总体概况

本项目位于被称为“北方维多利亚港湾”的大连东港商务区的核心位置。北临夏季达沃斯会议中心和大剧院,南临地铁1号线和东港重要市政道路,东有城市绿化带,西近人民路商务区(城市CBD),在欣赏建筑艺术的同时还可尽收大海美景,做到建筑与自然环境、人文环境完美结合。

大连绿地中心518m超高层项目为大连绿地中心二期项目,项目用地面积:22243㎡;建筑面积:298869㎡;容积率:10.36;绿地率30%,建筑密度36.1%;含1栋87层518m集酒店、办公、公寓为一体的塔楼和1栋3层商业裙房,酒店为世界知名的超五星级的丽兹卡尔顿酒店。

1.1 项目效果图(南立面)

图1.2 项目效果图(北立面)

1 相关参建单位

1

工程名称

大连绿地中心B04项目

2

建设单位

大连绿地置业有限公司

3

设计单位

华东建筑设计研究总院

4

总包、钢结构安装单位

上海建工集团股份有限公司

5

钢结构深化单位

江苏沪宁钢机股份有限公司

6

深基坑支护设计单位

上海市基础工程有限公司设计研究所

2、建筑设计方案概况

2.1 设计理念

作为大连东港核心地段,毗邻国际会议中心和大剧院,并拥有无可比拟的高端会议和稀缺海景资源的518m大连绿地中心塔楼项目,从远处看其端部柔和弯曲的三角锥形象正像一座灯塔,成为从城市四面八方都能看到的、体现大连国际化城市特色的醒目地标,刷新天际线制高点。

2.2 建筑信息

2.2 建筑信息

3结构设计方案概况

3.1 结构体系介绍

剪力墙(核心筒)+伸臂桁架+环桁架+巨型框架的双重抗侧力体系。钢筋混凝土核心筒位于平面中心,无偏置,核心筒剪力墙底层至F28层采用钢板剪力墙。在内外筒主要墙体全塔楼采用钢板高范围埋设实腹式型钢暗柱,内外筒主要墙体连梁中埋设实腹式型钢梁。巨型框架由巨型型钢混凝土柱和环形桁架组成,6根巨型钢骨混凝土柱位于结构平面的六个角部,为增大巨型框架刚度,同时减小环形桁架跨度,在F37层以下在两根角柱间布置两根型钢混凝土边柱,环形桁架设置于设备层,共6道,为提高整体结构抗侧刚度,增强核心筒和巨型框架的共同作用,设置了4道伸臂桁架。次框架梁柱刚接,提供部分刚度,主要用于将楼面竖向横在传递给巨型框架。塔楼结构模型见图3.1.13.1.2

表3.1 相关结构计算参数

3.1.1 加强层构件布置图图

图3.1.2 结构体系模型

3.2 风洞试验

大连绿地中心风洞试验采用1:500的高频测力天平模型,在模拟的边界层风洞中进行吹风试验,模型包括大楼周围500米半径范围内所有建筑物。试验风向角间隔为10度,共模拟36个不同风向,如下图所示。风洞试验结果显示,本项目空气动力学外形较好,在极端风情况下,结构设计荷载主要由顺风向控制风荷载,横风向效应不明显。由于建筑体型在三个角部有明显内凹,而且内凹从下到上不断增大,因此风荷载大于规范中截角三角形的取值,尤其是高度250m以上区域,风荷载综合的体型系数可达1.4~2.0,层顶风振加速度为0.14m/s2,满足规范要求。

大连绿地中心塔冠高度较高,由其引起的风荷载效应较大,因此研究了不同塔冠开洞率对结构所受风荷载大小的影响,当塔冠开洞率由25%增加到50%时,塔冠所受的风荷载减少约26%。结合建筑对塔冠外形的要求,最终塔冠开洞率约40%。

图3.2 风洞试验模型

3.3 弹塑性分析

弹塑性分析结构模型前4阶振型图见图3.3。

图3.3 第1~4阶模态

表3.3 主要承重构件大震作用下的性能评价

3.4 地基与基础

本场地抗震设防烈度为7度。设计基本地震分组为第二组,设计地震加速度0.10g,特征周期分区为0.40s。基底处标高处于中风化板岩位置,承载力特征值取2500kpa,主楼基底局部分布有强风化板岩及构造破碎带构成相对薄弱区,承载力分别为800kPa500kPa

综合施工难度、造价、工期的综合要求,塔楼基础整体采用4.5m(局部7.5m)筏板,破碎带位置实施了混凝土换填处理。整体塔楼竖向力为5500000KN,平均基底反力约为1550 kPa;角部单个巨柱总竖向力为550000KN,角部基底反力约为2400 kPa;核心筒总竖向力约为2750000KN,局部验算基底反力约为2250kPa,均小于地基承载力特征值,满足设计要求。

3.5 外围护体系—“两墙合一”地连墙

本项目采用地下连续墙+拉锚的基坑围护体系(同时止水),并兼做地下室外墙,此种类型围护体系在大连地区乃至北方地区工程实例不多,但因其刚度大、整体性好、施工功效高,拉锚施工速度快、技术成熟受到专家的肯定。事实亦证明此体系止水、围护、表观效果均较好。

图3.5 外围护地连墙(南侧)

4、工程施工情况

4.1 破碎带处理

主楼基底局部分布有强风化板岩及构造破碎带,强风化板岩及构造破碎带集中分布区域构成相对薄弱区,位于主楼区域的左下角区域及右侧边长中点附近,相对薄弱区占整个主楼区域的面积小于5%。但考虑到相对薄弱区的分布范围较小,且承载力不是很低,在适当加强处理后,可作为塔楼天然地基持力层。经前期三种方案的比选和专家论证,最终选择了工期短、造价低、施工便利的混凝土回填方案。

图4.1 现场揭露破碎带(最深处5m)

4.2 超厚筏板浇筑

2014121920:00开始进行绿地中心518m主塔区大体积混凝土底板的浇筑,截至2014122123:08分,历时50个小时的一次性浇筑,浇筑体量达25000立方米。项目施工刷新了东北亚一次性浇筑的大体积混凝土的工程记录,也是大连建筑建设史上一个历史性的时刻,此次工程事件标志着绿地中心518m超高层建设进入了另一个历史性时刻。

4.2 底板浇筑现场

4.3 钢结构安装和地下室施工

本项目钢结构约6万吨,最大板厚为80mm(柱脚板100mm),剪力墙钢板至28层,柱间支撑至50层,加强层采用环带桁架,伸臂桁架与核心筒剪力墙节点采用锻钢节点。

目前地下室第一节钢结构施工已经完成(地下室共二节),按照工程节点计划,将在今年9月中旬施工至±0.000m

4.3 第一节钢结构施工完成

大连绿地中心目前工程进展顺利,相信不久的将来大连绿地必将打造出东北亚传奇地标,为中国超高层建筑史增添浓重的一笔!

绿地集团结构专项中心

绿地集团东北房地产事业部

转载自:绿地集团结构设计中心。

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作者: ganggouren

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